整體多層夾緊式高壓波紋補償器預應力分析

力學模型：整體多層夾緊式高壓波紋補償器通過機械裝置將層板逐層包扎夾緊在內(nèi)圓筒上，通過焊接完成層板與內(nèi)筒的固定，使內(nèi)筒和包扎層板成為整體。由于整體多層夾緊式高壓波紋補償器筒體長度遠遠大于直徑，屬于平面應變問題，這里主要討論遠離邊緣的橫截面的情況。

內(nèi)圓筒的厚度比包扎的層板的厚度要大，需要包扎夾緊的層板要預告滾卷成為圓缺形，然后逐層將層板包扎夾緊到內(nèi)筒上，最終達到設計厚度。這里以第一次包扎的情況為例進行說明。在機械裝置的作用下包扎層板的間隙逐漸減少，達到與內(nèi)圓筒緊密接觸，然后在包扎層板圓缺處進行焊接以確保層板緊密地包扎在內(nèi)筒上。由于內(nèi)筒外壁是連接的，而且厚度大于層板厚度，也即內(nèi)筒的剛度大于層板的剛度，所以變形主要發(fā)生在層板上，而內(nèi)筒外壁可以看成固定面。當包扎層板在機械裝置作用下拉伸達到可以焊接的位置，包扎層板每個微單元的受力都可以表示為沿圓周方向的拉伸力和指向圓心的徑向力。

從整體來說，包扎層板受到圓周方向的拉伸力和徑向的收縮力，內(nèi)圓筒受到徑向的壓縮力，內(nèi)筒可看成受外壓的窗口，層板可視為受內(nèi)壓的窗口。包扎完成后，層板與內(nèi)圓筒達到緊密結(jié)合，再次進行包扎時內(nèi)圓筒與已經(jīng)包扎的層板就視為新的內(nèi)圓筒，新的內(nèi)圓筒與新的包扎層板的受力與前面模型是相同的，可將本模型推廣到一般包扎情況。